电力系统畸变波形监测展望

介绍了美国ＩＥＥＥ非正弦工作组对电能质量有关波形畸变和三相不平衡等指标的调研结果和建议；从实用角度讨论了电压和电流波形发生畸变的电力系统中所用监测仪表的发展趋向，给出处理单相和三相电网中“污染”的指导原则，引入反映谐波和不对称“污染”的规范化因数。     

模拟工频电网畸变波形的可控失真波信号源

近二十年,工频电网因正弦波产生畸变,使一些常用仪表产生误差。为进一步探讨和研究,进行必要的试验,本文介绍研制成功的能产生畸变波形的可控失真波信号源。它基于锁相倍频与波形合成的方法得到失真可控的畸变信号源,可用于试验室中对仪表的波形影响进行准确、方便地测试。     

电流或电压波形对指示仪表误差影响试验的新方法

波形畸变误差对指示仪表影响的测定一直是一个实际存在而未能很好解决的问题。本文介绍用带通滤波器从正弦波信号中得到三次谐波,从而合成获得确定的畸变波形电源,用这种畸变波形电源即可方便、准确地对电表畸变波形影响的误差进行测定。     

新型电力网络仪表的谐波测量方法与实现

研制高性能电力参数监测设备已成为市场的迫切需要。文中介绍了一种新型数字式电力监测网络仪表的设计方法。采用快速傅里叶变换(FFT)的基-2算法,通过傅里叶分解对畸变波形的各种分量进行分析,将采样取得的N个离散信号通过离散傅里叶变换得到各次谐波分量的频谱,目的是为了计算出电流电压有效值及其相应的总谐波畸变率,并且可以测量出功率、功率因数等各种电力参数,通过CAN现场总线实现对电网电能质量的远程自动监测。该方法采用数字信号处理器(DSP)在PMM 2000数字式电力监测网络仪表中得以实现,电流电压的测量精度为0.2%,其它电力参数的测量精度为0.5%。     

实现仪表传输函数最佳修正的数字方法

本文介绍实现仪表传输函数最佳修正的数字方法。在分析了脉冲波形通过仪表发生畸变的原因后,根据最小均方误差准则导出了最佳数字校正器的设计方法。由于这种校正器的插入,仪表输出脉冲波形的过渡过程得到缩短,仪表导致的畸变也得到一定的修正,从而使仪表或设备的分辨力获得较大的提高。除计算机模拟之外,本文还给出一个实验。计算机模拟和实验都很好地符合了理论上的结论。     

平均值响应整流式仪表波形影响误差的计算

平均值响应整流式仪表受被测量波形畸变影响较大,本文通过对该类型仪表波形影响误差产生原因的分析,定量地给出计算误差公式,有助于对该类型仪表的正确使用及特性的改善。     

折线法均方值电压表的原理及设计

平均值整流式仪表的精度受波形的影响严重,因而决定了它只能做成较低准确度的。为了测量畸变波形电压的有效值,必须使用有效值仪表。应用的原理来实现有效值测量的仪表称之为均方值仪表。本文介绍的是一种带有附加电路的均方值电压表,这     

可控串补(TCSC)的谐波特性分析

采用数字仿真方法,通过离散傅里叶变换,分析了在TCSC稳态运行、工况调整过程及短路过程中TCSC线路电压、电流谐波的变化规律及波形畸变率的变化情况,着重分析了短路过程中触发角、短路时刻、短路地点、系统参数及短路后TCSC是否旁路对TCSC线路波形畸变率的影响,主要结论是：在非故障状态下,电压、电流波形畸变率均在允许范围内;故障状态下畸变率增大,对系统电压质量和安全稳定运行带来影响。     

变压器局部放电监测逐层最优小波去噪算法

针对用于局部放电监测的去除白噪声算法会造成去噪脉冲信号波形畸变,脉冲幅值等波形参数产生较大误差,不利于进一步采用脉冲波形分析去除脉冲干扰的问题。为此根据局部放电信号在小波域上的分布特点,提出了各尺度信号分解和重构的最优小波选择方法,并给出了各尺度小波阈值的计算方法。仿真信号的最优小波去噪结果显示去噪信号具有波形畸变率低和幅值误差小的特点;实测信号的最优小波去噪结果证明提出的最优小波去噪算法能有效去除局部放电监测信号中的噪声,在局部放电在线监测应用中具有良好的去噪效果。     

用对称分量法分析三相电路中功率和电能的测量误差

1.概论在三相电路中由于电源的波形畸变或负载不对称,往往使电路中的电压和电流不是完全对称的。因此用仪表测量三相电路中的功率或电能,随仪表内部的线路不同,产生的误差也不同。要分析这种误差的因素和那些仪表线路适用于不对称的三相电路,或分析电压和电流波形畸变对测量误差的影响,用对称分量法来分析最为方便。在三相电路中,如果只是电压或只是电流     

染污绝缘子污闪全过程泄漏电流波形及谐波特性分析

污闪是高压输电线污秽绝缘子沿面放电的极端结果,要预防污闪必须及时准确地做出表面污秽度的预测。为此,针对泄漏电流与绝缘子表面污秽度之间的紧密联系,基于污闪发展全过程的3区段思想,通过反复的实验测试,研究污秽沿面放电全过程中泄漏电流的3区段典型波形,提取出波形的区段变化特性;利用频域谐波分析方法,揭示出污闪过程中3区段泄漏电流的主要谐波成分的变化特点和规律;利用系统波形畸变率来分析波形质量的原理,建立了污闪发展全过程泄漏电流波形的畸变率,确立了3区段波形畸变率的变化范围。研究表明,电流波形、谐波以及波形畸变率都是泄漏电流特性很好的描述参量,这些特性参量的变化规律与绝缘子片数、污秽度和绝缘子形状等参量无关,具有可推性和一致性。实验分析证明,泄漏电流波形、谐波以及波形畸变率从图形和量值两方面出发,可以为污闪区段预警提供更明确的理论指导,有利于更清晰地建立污闪预警系统。     

电源电压波形畸变率的分析

通过对电源电压波形畸变率的测试 ,分析了影响畸变率大小的原因 ,阐述了当电源电压波形畸变率较大时 ,电动机运行性能将变坏 ,同时对仪器仪表的读数也会产生一定影响 ,使试验结果出现误差 .因此 ,在三相感应电动机的型式试验中 ,首先必须测试电源电压的波形畸变率 .只有当其符合国家标准时 ,才能准确分析判断被试电动机的质量 .这就为电动机的试验和科研提供了可靠保证 .     

基于Ansoft的永磁同步发电机空载反电势波形畸变率分析

电网对发电机的电能质量有较高要求,而永磁同步发电机由于其本身的结构特点,电压波形畸变率较高。利用Ansoft软件对永磁同步发电机空载反电势波形畸变率进行仿真研究,证明了采用不均匀气隙和定子斜槽,可以减小反电势波形中的谐波含量,改善永磁同步发电机的波形畸变率,从而指导今后的产品设计。     

交流非正弦波形的一种分析方法

电网中由于非线性器件的应用,将带来负荷电流波形的畸变,使得传统的用于交流测量的平均值整流系仪表带来较大的测量误差。因此一方面应研制适用于测量畸变波形的准确度较高的仪表,另一方面是寻找比较简单的测量分析方法。本文介绍只用示波器和一般的微型机来分析非正弦波各次谐波的方法,并可算出其有效值。所采用的微型机为PC—1500型微型机。     

非正弦波形的计算机辅助分析

本文着重介绍对示波器所拍摄的波形进行计算机辅助分析来确定波形正弦性畸变率。文中介绍了谐波分析的基础、函数值数值表格的制作、非正弦波形的计算机辅助分析程序,正弦性畸变率计算机辅助分析的准确性验证一例(图5,表1,参5)。     

基于解析模型的永磁球形电机永磁体优化设计

永磁球形电机气隙磁通密度的基波幅值和波形畸变直接影响电机性能。本文采用球谐级数推导了永磁球形电机永磁体阵列气隙磁通密度径向分量的解析模型,分析了弧长系数、永磁体厚度和气隙长度对基波幅值和波形畸变率的影响。利用气隙磁场的解析模型,以基波幅值和波形畸变率为优化目标,采用粒子群算法对六极永磁体阵列进行了多目标优化并对优化结果进行了比较和验证。结果表明,在永磁体体积相同情况下,优化的平行磁化永磁体阵列比全极距平行磁化永磁体阵列和径向磁化永磁体阵列具有更高的基波幅值和更小的波形畸变率。     

稀土永磁凸极同步发电机极靴形状的设计

研究稀土永磁凸极同步发电机气隙磁场的特点。结合典型规格样机的实测空载气隙磁场波形和电压波形正弦性畸变率,阐述稀土永磁凸极同步发电机极靴的形状对空载气隙磁场的波形、电压波形正弦性畸变率以及稳态电压调整率的影响。均匀气隙磁极极靴与非均匀气隙磁极极靴的不同设计方案。     

稀土永磁凸极同步发电机极靴形状的设计

研究稀土永磁凸极同步发电机气隙磁场的特点。结合典型规格样机的实测空载气隙磁场波形和电压波形正弦性畸变率，阐述稀土永磁凸极同步发电机极靴的形状对空载气隙磁场的波形、电压波形正弦性畸变率以及稳态电压调整率的影响。均匀气隙磁极极靴与非均匀气隙磁极极靴的不同设计方案。     

采用小波分析的滞环电流控制逆变器谐波分析

为了能实时发现逆变器输出波形的畸变和精确提取输出波形中的谐波分量,采用基于Gauss函数的一阶导数为小波函数的小波模极大值方法对逆变器输出电压波形畸变进行实时监测,采用谐波小波对输出电压的奇次谐波进行提取和分析。仿真结果表明,小波模极大值方法能够在时域里敏感地检测到输出波形的畸变,谐波小波能够精确提取出输出波形含有的各奇次谐波。这两种小波分析方法为研究先进谐波抑制策略提供了有力支持。     

影响变压器空载试验结果的因素分析

从电源电压施加方式、测试仪表等方面对变压器空载试验结果的影响因素进行了分析,指出了在变压器空载试验中应该注意的相关因素,如要克服试验电源波形畸变,增大试验电源容量等;总结了现场工作中如何有针对性地减小测量误差来保证试验结果的准确性,如将实测的变压器空载损耗值减掉仪表损耗值等。